[发明专利]一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法

权利要求书

1.一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：建立SCR脱硝催化剂的细观三维几何模型；

步骤二：对所得SCR脱硝催化剂细观模型进行网格划分；

步骤三：对网格划分后模型进行分析，得到细观条件下SCR脱硝催化剂的阻力值；

步骤四：对所得阻力值进行拟合，得到SCR脱硝催化剂的阻力计算公式；

步骤五：建立SCR脱硝催化剂的宏观模型，基于所述拟合得到的阻力公式，得出惯性阻力系数和粘性阻力系数；

步骤六：基于宏观模型进行数值模拟分析，得到SCR脱硝催化剂的阻力值。

2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：步骤三基于CFD软件对网格划分后模型进行分析，通过改变SCR脱硝催化剂的高度、孔隙率和进口流量，得到细观条件下的SCR脱硝催化剂的阻力值。

3.根据权利要求2所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：步骤三分别建立4种催化剂高度、4种催化剂孔隙率随机组合下的16种脱硝催化剂模型，通过改变该16种脱硝催化剂模型的进口流量，得到不同流量时细观条件下SCR脱硝催化剂的阻力值。

4.根据权利要求3所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：步骤三所建立的4种催化剂高度为200mm、400mm、600mm、800mm；4种催化剂孔隙率为0.746、0.736、0.728、0.723；进口流量取值为：1m/s、2m/s、3m/s、4m/s和5m/s。

5.根据权利要求4所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：步骤四采用Ergun方程进行数据拟合：

其中：Δp是阻力值，L为催化剂的厚度，d为催化剂的开孔直径，ε是催化剂的孔隙率，ρ是空气的密度，μ是空气的动力粘度，v是催化剂内气体流速，A和B为拟合系数。

6.根据权利要求5所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：步骤四所得细观条件下SCR脱硝催化剂阻力计算的半经验公式如下：

7.根据权利要求5或6所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：建立催化剂宏观模型时，催化剂内部均简化为多孔介质。

8.根据权利要求7所述的一种SCR脱硝催化剂的阻力计算方法，其特征在于：步骤五基于拟合得到的阻力计算公式并结合动量守恒方程进行整理得到多孔介质模型中惯性阻力系数和粘性阻力系数：

其中，d为催化剂的开孔直径，ε是催化剂的孔隙率，1/α为多孔介质的粘性阻力系数，C₂为多孔介质惯性阻力系数。